Alig egy évtized alatt a HIV és a rák már nem lehet halálos ítélet, és annak a kérdésnek, hogyan kell élelmet biztosítani, még a Szahara lakosainak sem kell majd megválaszolniuk. A genomszerkesztésnek köszönhetően az ilyen előrejelzések már nem tűnnek álomként. De mi az érme másik oldala?
Távtartók kazettákban
Paradoxnak tűnhet, de az emberiség nagy esélye a baktériumoknak köszönhető. Az 1980-as évek közepén a japán tudósok, miközben az E. colit tanulmányozták, ismétlődő szekvenciákat találtak a genomjában, különálló régiókkal - távtartókkal elválasztva. Később az ilyen "kazetták" megtalálhatók számos baktériumban és archaában, és CRISPR néven hívják őket - "rövid palindromikus ismétlések, rendszeresen csoportokba rendezve".
A 20. században a kutatók nem tudták tisztázni az ilyen helyek szerepét. Csak idővel - a 2000-es évek elején - világossá válik, hogy a CRISPR nem más, mint egy immunrendszer, amely megmenti a mikroorganizmusokat a vírustól. Séma szerint működésének alapelve a következő lehet: a kazettákhoz kapcsolódó Cas proteinek, amikor egy mikrobát detektálnak, levágják az idegen DNS-t, ezáltal megakadályozzák a fertőzést. Ugyanakkor, amikor egy baktérium vírussal találkozik, elkezdi a DNS különféle metszeteinek elválasztását mind a saját, mind az idegen genomból, majd beillesztheti azokat CRISPR kazettába. A keletkező csomók közül az egyik elősegíti a mikroba leküzdését. Ezt követően a CRISPR-ben marad és továbbadódik a baktériumok leszármazottai számára.
A Cas fehérje nagyon pontos molekuláris "szike" volt, amely lehetővé teszi a fájdalmas mutáció által érintett genetikai információk helyrehozását. És természetesen a tudósok szinte azonnal kísértésnek találták az utat az emberiség javára. Ismert, hogy az emberi genom rögzítésének első kísérletét 2015-ben a kínai kutatók tették. Fehérjét és RNS-útmutatót injektáltak egy tojásba olyan génnel, amely béta-talassémia vérbetegséget okoz. A kísérlet eredményeként a mutációt az embriók 5-10% -ában javítottuk.
Egy évvel később - 2016 februárjában - az Egyesült Királyság kormánya megengedte a tudósoknak, hogy CRISPR segítségével kutatási célokra megváltoztassák az emberi petesejtek DNS-ét.
Promóciós videó:
Szerkesztés transzplantáció helyett
A genetikusok már áprilisban bejelentették, hogy sikerült megváltoztatniuk az embriók géneit oly módon, hogy immunizálják őket a HIV ellen. Kiderült továbbá, hogy a rendszer felhasználható a rák és a monogén genetikai betegségek, például a hemofília és a cisztás fibrózis leküzdésére. Most, hogy ugyanazt a leukémiát gyógyítsa meg, már nem kell csontvelő donort keresnie. Elegendő mintát venni a szervszövetből, megszabadítani az őssejteket a mutációtól és visszaültetni őket.
A helyzet kissé bonyolultabb azokkal a bonyolultabb betegségekkel, amelyek a különböző gének kölcsönhatásából származnak. Nyilvánvalóan a CRISPR önmagában nem lesz elég kezelni őket, és átfogó megközelítéseket kell keresnie.
"A következő évtizedben a génszerkesztés segíthet az emberiségnek a globális egészség és fejlődés néhány legnagyobb és kitartó kihívásának leküzdésében" - mondta Keith Charlet, a Princetoni Egyetem Carnegie Központjának Technológiai és Nemzetközi Kapcsolatok Programjának igazgatója.
Csirke és búza - kitartás
Az egészségügy és az orvostudomány mellett a géntechnikát ma is aktívan használják a mezőgazdaságban és az állattenyésztésben. Ez nem a géntechnológiával módosított növények és állatok létrehozásáról szól, hanem arról a kutatásról, hogy azok keményebbé, termékenyé és táplálóbbá váljanak.
„Ez a fajta kutatás létfontosságú, mivel a tehén, néhány csirke, kecske vagy juh nagy változást hozhat a világ legszegényebb embereiben, akiknek háromnegyede élelmet és jövedelmet szerez a mezőgazdasági gazdálkodásból kis
földterületeken” - folytatja Charlet.
A mezőgazdaság és az állattenyésztés termelékenységének javítása valóban alapvető fontosságú a szélsőséges szegénység felszámolásához a világon. A gének szerkesztése a növények bőségesebbé tétele érdekében óriási megmentés lehet. És a technológia már eredményeket mutat, vonzza az állami és a magánbefektetéseket.
A felettesektől való félelem
A genomszerkesztés azonban ennek a technológiának az összes vonzereje szempontjából meglepően sok ellenfelet talált. Néhányan jelezik az emberi DNS változásával járó erkölcsi és etikai problémák jelenlétét. Különösen a tudományos közösség és általában a társadalom tiltakozásai váltották ki a kínai kutatók embriókkal végzett kísérleteit. Ahogyan az Orosz Tudományos Akadémia megfelelő tagja, Oroszország képviselője, az Európa Tanács Bioetikai Bizottságának képviselője, Boris Yudin rámutatott, az ebből következő megbeszélés rámutatott az etikai problémák két csoportjára, amelyek tudósaikat a XX. Század 90-es évei óta kísértik, amikor az emberek klónozására tett kísérletek megvitatásra kerültek. Az első csoport a technológiák hatékonyságának kérdésével kapcsolatos - vajon ezek használata katasztrofális-e az alanyok számára, beleértve a halálos következményeket is. Ugyanakkor, Yudin szerint ezek a problémák idővel megoldódnak.
A nehézségek második csoportja azonban összetettebb: ha a genommódosító technológiák végső soron sikert eredményeznek - akár genetikai hibák nélküli ember létrehozásáig, akkor milyen státusszal lesz a "szerkesztett" egyén?
Jelenleg erre a kérdésre nem lehet válaszolni, ezért számos ország Kína és Nagy-Britannia ellenkező irányba halad, és megtagadja az embriók kísérletezését. Különösen ez volt az Egyesült Államokban, ahol Francis Collins, az Egyesült Államok Nemzeti Egészségügyi Intézetének igazgatója nyíltan bejelentette, hogy a tojáscsere olyan vonal, amelyet nem szabad átlépni, ezért a megfelelő munkát az amerikai hatóságok nem finanszírozzák. Hasonló álláspontot képvisel az Európa Tanács, amelynek alapító dokumentumai rendelkezéseket tartalmaznak, amelyek megtiltják az emberi embriók létrehozását kutatási célokra.
Ugyanakkor vannak radikálisabb álláspontok. Például James Clapper, az amerikai nemzeti hírszerzés igazgatója 2016 februárjában még az emberi genom szerkesztését a tömegpusztító fegyverekkel egyenértékűvé tette.
"Figyelembe véve e kettős felhasználású technológia széles körű használatát, olcsó költségeit és gyorsuló fejlődési ütemét, annak szándékos vagy véletlenszerű visszaélése súlyos következményekkel járhat az Egyesült Államok gazdasági és nemzetbiztonságára nézve" - mondta a Clapper-jelentés, amelyet osztályának hivatalos weboldalán, a dni.gov-ban tett közzé. …
Az emberi genom rossz kezekben történő szerkesztése valóban nyitott Pandora doboz lehet. Még a leggazdagabb képzelet sem képes a negatív következmények nagyon széles körét felvázolni - az "egyetemes katona" létrehozásától a "módosított elit" kialakulásához, amely ennek a technológiának a kaotikus alkalmazásából származhat. Másrészt számos szakértő hangsúlyozza, hogy a jobb emberek létrehozása meghaladja a CRISPR képességeit. Tehát, bár az összes szkeptikus előrejelzés az „X-fájlok” sorozat alkotóinak fantáziaszintjén áll, ahol a gazemberek ezt a rendszert használják a globális népirtáshoz.
Ivan Roschepiy